[發明專利]一種鈦酸鹽發光材料及其制備方法

有效

• 申請號: 201010292506.6
• 申請日: 2010-09-26
• 公開（公告）號: CN102408892A
• 公開（公告）日: 2012-04-11
• 發明（設計）人: 周明杰;陸樹新;馬文波
• 申請（專利權）人: 海洋王照明科技股份有限公司;深圳市海洋王照明技術有限公司
• 主分類號: C09K11/87
• 分類號: C09K11/87;C09K11/78
• 代理公司: 廣州華進聯合專利商標代理有限公司 44224
• 代理人: 何平

技術領域

本發明涉及發光材料領域，尤其涉及一種鈦酸鹽發光材料。本發明還涉及一種鈦酸鹽發光材料的制備方法。

背景技術

自1997年新型紅色長余輝發光材料CaTiO₃:Pr³⁺應用到場發射顯示(FED)領域以來，Pr³⁺摻雜的堿土金屬鈦酸鹽MTiO₃:Pr³⁺(其中，M為Ca、Sr、Ba中至少一種)作為一種極具開發潛力的FED紅光材料引起了國內外研究者們極大的興趣與關注。

研究表明，MTiO₃:Pr³⁺的色坐標x＝0.680、y＝0.311，是純正紅光的鈣鈦礦結構體系。其發射峰的波長在614nm左右，是對應于Pr³⁺的¹D₂→³H₄轉換。Pr³⁺摻雜鈦酸鹽MTiO₃，一方面Pr³⁺進入基質晶格取代Ca²⁺、Sr²⁺、Ba²⁺格位形成紅色發光中心；另一方面，Pr³⁺對Ca²⁺、Sr²⁺、Ba²⁺的不等價電荷取代形成異價離子摻雜晶格結構，為保持電中性，晶格中形成了陽離子空穴。另外，材料制備過程中會有部分Pr³⁺被氧化生成Pr⁴⁺，出現電子陷阱中心。這些都使得MTiO₃:Pr成為一種具有良好發光性能的紅色長余輝材料。但是，這一體系目前存在的最大缺點就是發光亮度還不夠，若要應用于照明領域，其發光強度還有待進一步的提高。

發明內容

為了解決上述問題，本發明提供一種鈦酸鹽發光材料，其化學通式為：M₁TiO₃·xPr·yM₂；其中，M₁為Ca、Sr或Ba中的至少一種，M₂為Ag、Au、Pt或Pd納米顆粒中的至少一種，x取值為5×10^-5～1×10^-2，y取值為5×10^-7～1×10^-4。

本發明還上述鈦酸鹽發光材料的制備方法，制備流程如下：

一、M₂的納米顆粒溶膠的制備

1)將M₂的源化合物，如硝酸銀、氯金酸、氯鉑酸、氯化鈀溶解到水或乙醇溶劑中，配制得含M₂離子的溶液；其中，M₂為Ag、Au、Pt或Pd中的至少一種；

2)以水或乙醇為溶劑，水合肼、抗壞血酸、硼氫化鈉為溶質，配制得還原劑溶液；

3)在磁力攪拌的狀態下，將一種或一種以上的表面處理劑溶解到上述1)溶液中，并使表面處理劑能在最終得到的金屬納米顆粒溶膠中的含量為5×10^-4g/mL～4×10^-3g/mL；其中，表面處理劑為聚乙烯砒咯烷酮(PVP)、檸檬酸鈉、十六烷基三甲基溴化銨、十二烷基硫酸鈉、十二烷基磺酸鈉中的至少一種；

4)在磁力攪拌的環境下，按還原劑與金屬離子的物質的量之比為0.5∶1～4.8∶1的比例，往上述1)所得到的含M₂離子的溶液中加入上述2)得到的還原劑溶液，整個體系繼續攪拌反應10min～45min后即得到M₂的納米顆粒溶膠。

二、鈦酸鹽發光材料的制備

1)以無水乙醇或去離子水為溶劑，配制Pr(NO₃)₃和Ca(NO₃)₂、Sr(NO₃)₂、Ba(NO₃)₂溶液；